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未知成分分析加州大學劉平&孟穎最新JACS：破解SPAN中難題！
來源：
時間：2023-05-10 10:36:20
瀏覽：3493次
第一作者：Shen Wang和Bingyu Lu
通訊作者：劉平教授和孟穎教授
通訊單位：加州大學圣迭戈分校
DOI: 10.1021/jacs.3c00628
硫化聚丙烯腈（SPAN）是一類硫鍵聚合物，作為鋰-硫（Li-S）電池的正極，表現出了數千次的穩定循環，但其確切的分子結構及其電化學反應機理尚不清楚。最重要的是，在第一次周期中，SPAN顯示出超過25%的不可逆容量損失，在隨后的周期中表現出完全可逆性。基于此，來自加州大學圣迭戈分校劉平教授/孟穎教授團隊通過一個SPAN薄膜平臺和一系列分析工具，對其反應機理進行研究。該項工作為高性能硫化聚合物正極材料的設計提供了指導。
1、SPAN容量損失與分子內脫氫以及硫的損失有關，結構的芳香性增加以及電子電導率增加超過100倍證實了這一點。
2、正極中的導電碳添加劑有助于推動反應完成，基于所提出的機制，開發的綜合程序可以消除50%以上的不可逆容量損失。
圖1.SPAN的不可逆容量損失與結構
圖2.SPAN官能團在第一次周期中的作用
圖3.SPAN的工作機制
圖4.采用后熱處理方法降低SPAN電池的首次放電不可逆容量損失
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